Благодаря математической модели можно предсказывать распространение микропластика в океане

Исследователи обнаружили, что свойства частиц микропластика являются самым большим фактором в определении периода и характеристики повторяющегося вертикального движения под поверхностью, в то время, как динамика популяции водорослей определяет максимальную достигнутую глубину. Таким образом, новая модель может отслеживать вертикальное движение микроскопических частиц пластика, которые покрыты водорослями. Это дает надежду на борьбу с пластиковыми отходами в океанах Земли.

Интересно Вредит ли нам микропластик, который мы едим

Микропластик и водоросли / Фото New Scientist

Подробнее об исследовании

Фрагменты пластика диаметром менее 5 миллиметров составляют 90% пластикового мусора, который обнаруживают на поверхности океана. Количество пластика, который находится под поверхностью воды, значительно превышает количество "поверхностного". Однако точно не известно, что происходит с этими частицами, когда они попадают в океан, ведь 99% микропластика в нашем океане считаются "пропавшим".

Эмпирические исследования пластиковых частиц на поверхности океанов показывают, что их количество значительно ниже, чем можно было бы ожидать. Поэтому предполагается, что частицы теряются в глубоких областях вертикальной водной толщи, но механизмы, способствующие их внедрению, остаются неясными. Предлагаемые механизмы включают поступление в организм морской биоты, например фитопланктона и зоопланктона, и вертикальное перемещение.

Время, необходимое для того, чтобы пластик приобрел отрицательную плавучесть, может составлять всего 2 недели. Однако, это время сильно варьируется в силу географического положения и сезонных эффектов.

Новая математическая модель, разработанная учеными Ньюкаслского университета, имеет потенциал для понимания и прогнозирования распространения пластика в океане и влияния его на окружающую среду, особенно в районах с высокой концентрацией. Математическая модель работает путем привязки к трехмерной модели общей циркуляции океана.

Исследователи изучили поведение безразмерной динамической системы, которая улавливает динамику плавучего микропластика, который подвергся биологическому загрязнению водорослями в окружающем океане. В хорошо перемешанном океане такие частицы колеблются по вертикали, а глубина колебаний определяется свойствами роста водорослей и их чувствительностью к проникновению света. Период колебаний в основном определяется размером микропластика, который может меняться на несколько порядков. Более мелкие частицы спускаются очень медленно и могут быть поглощены колонией водорослей. Периоды колебаний составляют от нескольких часов до десятков дней.